WO1998029606A1 - Mecanismo de fijacion de carriles para vias ferreas sobre traviesas de madera - Google Patents
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- WO1998029606A1 WO1998029606A1 PCT/ES1997/000312 ES9700312W WO9829606A1 WO 1998029606 A1 WO1998029606 A1 WO 1998029606A1 ES 9700312 W ES9700312 W ES 9700312W WO 9829606 A1 WO9829606 A1 WO 9829606A1
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- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
- E01B9/02—Fastening rails, tie-plates, or chairs directly on sleepers or foundations; Means therefor
- E01B9/28—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members
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Definitions
- the present specification refers to a mechanism for fixing each rail of a railway track to the support sleepers of the same, in the specific case in which said sleepers are made of wood, as happens in lines that remain still outdated because of its reduced traffic, in railway networks of developing countries, and in any other case in which minimum maintenance costs are essential, without prejudice to optimal performance for the type of traffic they support, for example, in case of Exclusive service for merchandise.
- the mechanism of the invention determines an elastic gagging of the rail against the crossbar, with a parallel wedging effect, and ensures optimum fixation, in addition to a series of complementary advantages that will be apparent throughout the present description.
- This invention has its application within the industry dedicated to railways. BACKGROUND OF THE INVENTION
- nailing systems are used, either by friction or by means of thread, so that the vibrations and the set of forces, mainly horizontal, acting on the rails to the passage of the trains, are transmitted by said means of nailing to the holes of the sleepers, which are attacked.
- the mechanism proposed by the invention solves in a fully satisfactory manner the aforementioned problem, allowing the assembly of the rails on the sleepers extremely fast, simple and efficient, which does not require specialized personnel, maintaining indefinitely the primitive level of fixation with a minimum maintenance, much lower than what is conventionally required.
- the mechanism for fixing rails for railways on wooden sleepers that is recommended, part of the carving in the crossbar, on each side of the rail implantation zone, of chimney paths intended to allow passage of the lateral branches of a jaw in which a lower branch participates, preset by means of a nail to the underside of the crossbar, between the two chimneys, and at whose ends the lateral and collapsible branches constituting the jaw itself are articulated said, which have an upper and layered end sector, adapted to adapt to the upper side of the rail skate, fixation that is carried out with the collaboration of a pair of wedges that are introduced in the respective chimneys, and that with their own penetration tends to throttle the jaw against the rail with elastic deformation of the lateral branches, so that the extreme sectors exert a pressure n permanent on the lane skate and its correlative on the upper side of the crossbar.
- a ratchet on their inner face with which a tooth conveniently attached to the external and corresponding face of the jaw, being properly configured tooth and ratchet to facilitate the advance movement of the wedge and its housing, and to prevent accidental decoupling.
- the aforementioned ratchet housed in a vertical and middle groove of the wedge, tends to be permanently projected outwards by means of a spring also housed in the wedge, so that the dismantling of the wedge, and consequently of the jaw is only possible after deliberate deformation of said spring in the direction of disengagement of the ratchet with respect to the tooth.
- a pair of lateral and vertical guides ensure a perfect displacement or advance of the wedge, in the assembly of the wedge.
- the wedge incorporates in its dorsal face of adaptation to the wood of the sleeper, sharp ribs, of increasing section in ascending direction, which are generating respective grooves in the wood as the wedge advances, also acting as guides for it.
- one of the improvements that it may optionally present is centered on the fact that the side bands of the jaw, instead of being hinged to the middle branch, they are physically independent of it, simply having complementary ribs and ribs that establish an articulated but easily removable joint, which in turn allows an easy decoupling of any of said lateral branches, when necessary, without further We proceed to a slight elevation of the sleeper.
- the center of the grooves of the ends of the middle branch of the jaw is disposed in a hollow, in which an overhang of each end rib of the lateral branches is housed, in order to immobilize them axially , against the requests that tend to displace them, such as those promoted by batting jobs.
- the side wedges have an external stepped recess that reduces the striking zone, during the introduction thereof, the most suitable for achieving optimum wedge penetration.
- the wedge tracks are embedded in the wedge's own lateral branches, with which the oblique edges of the wedges collaborate when nailed onto the wood of the sleeper.
- both the wedge teeth on which the ratchet has to act are integrated into the lateral branches themselves of the jaw by welding or by any other appropriate means, removing the part or auxiliary support provided above.
- an obtuse inflection is foreseen that prevents eventual, although very unlikely, cases of conate of spinning skate around its outer edge.
- the wedge has an upper closing lid that conceals its internal mechanisms, which requires a very considerable effort for its decoupling and, consequently, protects said mechanisms from vandalism or similar acts.
- Figure number 1 Shows, according to a schematic representation in cross-section, a rail coupled to the corresponding crossbar by means of the fixing mechanism that constitutes the object of the present invention, crossbar that has been represented only partially.
- Figure number 2. Shows an enlarged detail of the previous figure at the level of one of the wedges of the mechanism.
- Figure number 3. It shows another enlarged detail of the assembly represented in figure number 1, specifically at the level of the articulated joint of one of the lateral branches of the jaw to its lower and middle branch.
- Figure number 4. Corresponds to another enlarged detail of figure number 1, specifically corresponding to the wedge thrust system on the lateral branch of the jaw and the wedge retention system by the ratchet-wedge assembly of the jaw .
- Figure number 5. Shows according to a schematic representation in cross-section to the track, a rail gagged to the corresponding crossbar represented only in the area around the junction zone, by means of the solidarity mechanism.
- Figure number A. - Shows a detail of figure number 5, where the mode of action of the rail tightening system against the crossbar is described graphically, by forcing the advance of the jaw end from point M to point N.
- Figure number B Shows, by means of a section along the axis of the jaw, how to materialize the lower joint of the jaw on the end of the plate nailed to the lower face of the crossbar, so that it is resistant to the effects of batting, and that allows an easy implantation and withdrawal of the jaw from the upper face of the crossbar.
- Figure number 6. Represents the plan of figure number 5, showing the complete mechanism on the left side and only the jaw on the right side.
- Figure number 7. Corresponds to a longitudinal cross section through the chimney, the jaw being appreciated therein, regardless of the presence of the respective wedge.
- Figure number 8 It shows another enlarged detail of figure number 5, illustrating, specifically by means of a cut by the axial plane of symmetry of the hollow wedge, the wedge thrust system on the jaws of the jaw, and the system wedge retention by mutual clamping in the ratchet-clamp assembly of the jaw.
- Figure number 8 A.- Finally shows some three-dimensional representations of schematic type, in axonometric perspective of the wedge, with the faces that cover the access to the ratchet elements at the top and that, in addition, provide rigidity to the set of the wedge and also the jaw area where the application of the wedge thrusts is verified.
- chimneys (3-3 ') are adequately sized to allow passage through the same from the upper face of the crossbar (1), of the lateral branches (7-7 ') of a jaw (8) which, through its lower branch, corresponding to the reference itself (8), is fixed to the underside of the crossbar (1), between the two chimneys (3-3 '), with the collaboration of nails (9) and in a provisional way, since its definitive fixation will be determined by the jaw itself .
- the aforementioned lateral branches (7) which constitute the jaw itself, are articulated jointly through respective axes (10), which by their upper extremity are finished off in sectors ends and angles (11-11 '), intended to press on the upper face of the skate (5) of the rail (2), the lateral branches (7-7') of the jaw being able to be symmetrical, when the rail adopts a position perfectly vertical, or be asymmetrical, as in the example represented in figure number 1, when it comes to days where the lane position (2) is inclined.
- the closing of the jaw on the skate (5) of the rail (2), pressing it against the crossbar (1) is carried out with the collaboration of a pair of wedges (12-12 '), attachable to pressure within the respective chimneys (3-3 '), for which the latter have inclined planes (13-13') on which the coining effect that will give rise to an elastic deformation of the assembly occurs of each lateral branch of the jaw, as can be seen especially in the detail of figure number 1, where the initial position of the jaw prior to tightening has been represented in a continuous line, and in a broken line the final position, after the tighten due to wedge- I lie .
- the wedges (12) can be of any type, it is provided that, as shown in figure number 2, said wedges (12) have a wide vertical and medium groove, in which a ratchet (14 plays ) pivotally mounted through its lower extremity, and by means of the pin (15) on the wedge itself (12), said ratchet (14) tending to be permanently projected outwards by means of a spring or spring (16), also housed in the said groove, and collaborating with the ratchet (14) a tooth
- said tooth (17) is not placed directly on the jaw (7), but on an auxiliary part (18), fixed by screwing (19) to the jaw (7) and also the aforementioned tooth (17) and on both sides thereof, incorporates a pair of rounded buttons or lugs (20), through which point contact is established between the wedge (12) and the jaw (7), and through which the pressure from the first to the second is transmitted.
- each of them incorporate guiding ribs on its lateral faces (21 ) that run vertically through grooves that form on the walls of the sleeper (1), in the advance of the wedge.
- longitudinal ribs (21') are also established, of progressively decreasing section in descending direction, which are also nailed on the corresponding face of the chimney (3) of the sleeper (1).
- the ratchet teeth (14) and the complementary tooth (17), are properly configured to facilitate the jump from one to the other in the normal advance movement of the wedge, and this acoustic effect remains unchanged over time, since it is absolutely impossible an accidental decoupling of the ratchet, since for such uncoupling it would be necessary to overcome the tension of the spring (16), for which it has been foreseen a force of the order of 200 Kg is necessary, with the complementary object of prevent the wedge from being stolen, with normal tools, by offering a high degree of difficulty in this regard.
- chimneys (33-33 ') are adequately sized to allow the introduction, from the upper side of the crossbar (31) of the lateral branches (38-38') and lower (39-39 '), of a jaw ( 37) that at the end (40-40 ') of its lower branch, it is articulated at the respective end of a steel plate (36), nailed to the underside of the crossbar, between the two chimneys (33-33' ).
- each jaw located at the end of its lower branch, causes the tip of its upper branch (41) to move along the upper face of the skate (34) of the rail (32). ), and consequently, when the jaw is elastically deformed, the pressure of the rail (32) on the crossbar (31) is caused due to the elastic reactions of the lower (40) and upper (41) ends of the jaw (37) .
- the wedges (42) are hollow and have a central housing in which a ratchet (46) plays, mounted with a pivot shaft (47) at its lower end, which rotates in the interior of loose perforations practiced in the lateral faces of the wedges (42), said ratchet being permanently pushed out by the action of a strong spring or spring (52), anchored by its front end in the ratchet and, by the dorsal, on the inner surface of the dorsal wall of the hollow wedge (42).
- a strong spring or spring 52
- a pair of horizontal axis cylindrical lugs (45) are incorporated into the jaw (37), which are used to accurately locate, precisely, the action on the jaw (37) of the thrust force, caused by the penetration of the wedge (42).
- guide grooves (49) are provided, outside their faces lateral, that run them vertically to achieve vertical penetration of the wedge (42-42 ').
- the teeth (51) of the ratchet and the corresponding wedge (48) in the jaw (37), are properly configured so that the jump from one to the other is facilitated in the normal forward movement of the wedge
- the jaw (37) of the inner side of the track it has, in its upper branch, with a break that, lowering its corner with the vertical branch, acts as a stop that holds the rail (32), which eventually tends to turn outwards.
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Abstract
Mecanismo de fijación de carriles para vías férreas sobre traviesas de madera, que consiste en una mordaza con rama inferior y media (8) que se fija a la cara inferior de la traviesa (1) y con une pareja de ramas laterales y articuladas (7-7'), que constituyen la mordaza, atravesando la traviesa (1) por las chimeneas (3-3'), y que presentan superior extremos y acodados (11-11'), que se deslizan sobre la cara superior del patín (5) del carril (2), cuando en las citadas chimeneas (3-3') se introducen respectivas cuñas (12-12'), pudiendo configurarse opcionalmente estableciendo una unión articulada (40) amovible entre las ramas laterales (38) de la mordaza y su rama inferior y media (36), de manera que dichas ramas laterales (38) resulten fácilmente montables y desmontables.
Description
MECANISMO DE FIJACIÓN DE CARRILES PARA VÍAS FÉRREAS SOBRE TRAVIESAS DE MADERA
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente memoria descriptiva se refiere a un mecanismo de fijación de cada carril de una vía férrea a las traviesas de sustentación del mismo, en el caso específico en el -que dichas traviesas son de madera, como sucede en líneas que permanecen aún anticuadas a causa de su reducido tráfico, en redes ferroviarias de países en vías de desarrollo, y en cualquier otro supuesto en el que son imprescindibles unos costos de mantenimiento mínimos, sin menoscabo de óptimas prestaciones para el tipo de tráfico que soportan, por ejemplo, en caso de exclusivo servicio para mercancías.
El mecanismo de la invención determina un amordazamiento elástico del carril contra la traviesa, con un paralelo efecto de acuñamiento, y asegura una óptima fijación, además de una serie de ventajas co ple- mentarías que irán resultando patentes a lo largo de la presente descripción.
También en esta invención, se contemplan aspectos del mecanismo que facilitan la implantación y mantenimiento del mismo.
CAMPO DE LA INVENCIÓN
Esta invención tiene su aplicación dentro de la industria dedicada a los ferrocarriles.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Aunque actualmente existe una tecnología más avanzada que la utilización de las clásicas traviesas de madera, para la constitución de una vía férrea, por razones económicas se siguen utilizando dichas traviesas de madera, tanto en países en vías de desarrollo, donde la capacidad de inversión es reducida, al igual que la capacidad tecnológica, como en países desarrollados, en este caso en vías donde las inversiones para la sustitución de las traviesas de madera por otras más modernas, serían poco rentables y, luego, los gastos de conservación de la vía son demasiado elevados.
Hasta la fecha, para la fijación de un carril a las correspondientes traviesas de madera, se utilizan sistemas de clavado, ya sea a rozamiento o ya sea mediante rosca, de manera que las vibraciones y el conjunto de fuerzas, principalmente las horizontales, actuantes sobre los carriles al paso de los trenes, se transmiten por dichos medios de clavado a los agujeros de las traviesas, que resultan agredidos.
Además, dichos elementos, ya en el momento de clavarse en los agujeros tienden a rajar la madera y a originar fisuras, donde además de que se acumula la humedad debida a las aguas de lluvia, lo que favorece los efectos de corrosión, se produce un claro aflojamiento de la clavazón, que ocasiona el debilitamiento del emparri- liado de la vía.
Este aflojamiento progresivo en los anclajes, obliga a un mantenimiento constante y con personal especializado de costes elevadísi os .
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El mecanismo que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática ante- riormente expuesta, permitiendo un montaje de los carriles sobre las traviesas sumamente rápido, sencillo y eficaz, que no requiere de personal especializado, manteniendo indefinidamente el nivel primitivo de fijación con un mantenimiento mínimo, muy inferior al que se requiere convencionalmente.
También en este invento se contemplan aspectos del mecanismo que facilitan la implantación y mantenimiento del mismo.
Para ello y de forma más concreta, el mecanismo de fijación de carriles para vías férreas sobre traviesas de madera que se preconiza, parte del tallado en la traviesa, a cada lado de la zona de implantación del carril, de sendas chimeneas destinadas a permitir el paso de las ramas laterales de una mordaza en la que participa una rama inferior, prefijada mediante clavazón a la cara inferior de la traviesa, entre las dos chimeneas, y a cuyos extremos se unen articuladamente las ramas latera- les y abatibles constitutivas de la mordaza propiamente dicha, las cuales cuentan con un sector extremo superior y acodado, destinado a adaptarse a la cara superior del patín del carril, fijación que se lleva a cabo con la colaboración de una pareja de cuñas que se introducen en las respectivas chimeneas, y que con su propia penetración tienden a estrangular la mordaza contra el carril con deformación elástica de las ramas laterales, de manera que los sectores extremos ejercen una presión permanente sobre el patín del carril y la correlativa de éste sobre la cara superior de la traviesa.
De acuerdo con otra de las características de la invención, y al objeto de evitar el desacoplamiento de las cuñas, se ha previsto que éstas incorporen en su cara interna un trinquete con el que colabora un diente convenientemente fijado a la cara externa y correspondiente de la mordaza, estando diente y trinquete adecuadamente configurados para facilitar el movimiento de avance de la cuña y su alojamiento, y para imposibilitar el desacoplamiento accidental.
El citado trinquete, alojado en una ranura vertical y media de la cuña, tiende a ser permanentemente proyectado hacia afuera por medio de un resorte alojado también en el seno de la cuña, de manera que el desmonta- je de la cuña, y consecuentemente de la mordaza, solo es factible previa deformación deliberada de dicho muelle en sentido de desacoplamiento del trinquete con respecto al diente .
Una pareja de guías laterales y verticales aseguran un perfecto desplazamiento o avance de la cuña, en el montaje de la misma por golpeo.
De acuerdo con otra de las características de la invención, la cuña incorpora en su cara dorsal de adaptación a la madera de la traviesa, nervios afilados, de sección creciente en sentido ascendente, que van generando respectivos surcos en la madera a medida que la cuña avanza, actuando también como guías para la misma.
A partir de una estructuración básica para el mecanismo de fijación de carriles para vías férreas sobre traviesas de madera, una de las mejoras que opcio- nalmente puede presentar ésta se centra en el hecho de que las bandas laterales de la mordaza, en lugar de estar
abisagrada a la rama media, son físicamente independientes de ella, contando simplemente con nervios y acanaladuras complementarias que establecen una unión articulada pero fácilmente desmontable, lo que a su vez permite un fácil desacoplamiento de cualquiera de dichas ramas laterales, cuando sea necesario, sin más que proceder a una leve elevación de la traviesa.
En este sentido, el centro de las ranuras de los extremos de la rama media de la mordaza se dispone en hueco, en el cual se aloja un resalte sobresaliente de cada uno de los nervios de extremo de las ramas laterales, al objeto de inmovilizarlas axialmente, frente a las solicitaciones que tiendan a desplazarlas, tales como las promovidas por los trabajos de bateo.
De acuerdo con otra de las características de la invención, las cuñas laterales cuentan con un rebaje escalonado externo que reduce la zona de golpeo, durante la introducción de las mismas, la más idónea para conseguir una óptima penetración de la cuña.
De acuerdo con otra de las características de la invención, se ha previsto que las vías para la cuña estén embutidas en las propias ramas laterales de la cuña, con las que colaboran los bordes oblicuos de las mismas al clavarse sobre la madera de la traviesa.
Se ha previsto además que tanto los dientes de la cuña sobre los que ha de actuar el trinquete, como los topes o tetones de la primera que establecen el contacto puntual para la cuña en el deslizamiento de la misma, estén integrados a la propias ramas laterales de la mordaza mediante soldadura o por cualquier otro medio apropiado, eliminándose la pieza o soporte auxiliar
prevista anteriormente.
De acuerdo con otra de las características de la invención, en la rama interna de la mordaza, y más concretamente en el extremo superior y acodado de la misma, se ha previsto una inflexión obtusa que impide eventuales casos, aunque muy poco probables, de conato de giro de patín alrededor de su arista exterior.
Finalmente, se ha previsto que la cuña cuente con una tapa superior de cierre que oculta sus mecanismos interiores, que requiere de un esfuerzo muy notable para su desacoplamiento y que, consecuentemente, protege dichos mecanismos de actos vandálicos o similares.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un juego de dibujos en el cual con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura número 1.- Muestra, según una representación esquemática en sección transversal, un carril acoplado a la correspondiente traviesa mediante el mecanismo de fijación que constituye el objeto de la presente invención, traviesa que ha sido representada tan solo de forma parcial.
La figura número 2.- Muestra un detalle ampliado de la figura anterior a nivel de una de las cuñas del mecanismo.
La figura número 3.- Muestra otro detalle ampliado del conjunto representado en la figura número 1, concretamente a nivel de la unión articulada de una de las ramas laterales de la mordaza a su rama inferior y media .
La figura número 4.- Corresponde a otro detalle ampliado de la figura número 1, concretamente correspondiente al sistema de empuje de la cuña sobre la rama lateral de la mordaza y al sistema de retención de la cuña por el conjunto trinquete-cuña de la mordaza.
La figura número 5.- Muestra según una representación esquemática en sección transversal a la vía, un carril amordazado a la correspondiente traviesa representada sólo en la zona alrededor de la zona de unión, mediante el mecanismo de solidarización.
La figura número 5 A.- Muestra un detalle de la figura número 5, donde se describe gráficamente el modo de actuación del sistema de apriete del carril contra la traviesa, al forzar el avance del extremo de la mordaza desde el punto M hasta el punto N.
La figura número 5 B.- Muestra, mediante una sección por el eje de la mordaza, el modo de materializar la articulación inferior de la mordaza sobre el extremo de la placa clavada a la cara inferior de la traviesa, de forma que sea resistente a los efectos de bateo, y que permita una fácil implantación y retirada de la mordaza desde la cara superior de la traviesa.
La figura número 6.- Representa la planta de la figura número 5, visualizándose el mecanismo completo en el lado izquierdo y solo la mordaza en el lado derecho.
La figura número 7. -Corresponde a una sección longitudinal a la traviesa por la chimenea, apreciándose en ella la mordaza, prescindiendo de la presencia de la cuña respectiva.
La figura número 8. - Muestra otro detalle ampliado de la figura número 5, ilustrando, concretamente mediante un corte por el plano axial de simetría de la cuña hueca, el sistema de empuje de la cuña sobre los tetones de la mordaza, y el sistema de retención de la cuña mediante la sujeción mutua en el conjunto trinquete- uña de la mordaza.
La figura número 8 A.- Muestra por último unas representaciones tridimensionales de tipo esquemático, en perspectiva axonométrica de la cuña, con las caras que tapan por la parte superior el acceso a los elementos del trinquete y que, además, proporcionan rigidez al conjunto de la cuña y, también, de la zona de mordaza donde se verifica la aplicación de los empujes de la cuña.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las figuras números 1, 2, 3 y 4, y más concretamente de la figura número 1, puede observarse cómo el mecanismo de fijación de carriles para vías férreas sobre traviesas de madera que se preconiza, parte del establecimiento sobre la traviesa (1) y en correspondencia con la zona de asentamiento del carril (2) , de una pareja de chimeneas (3-3'), que enmarcan la zona (4) de la traviesa sobre la que ha de asentar la base (5) del carril (2) , con interposición de una placa de caucho (6) .
Esta chimeneas (3-3') están adecuadamente dimensionadas para permitir el paso a través de las
mismas desde la cara superior de la traviesa (1) , de las ramas laterales (7-7') de una mordaza (8) que, a través de su rama inferior, correspondiente con la propia referencia (8) , se fija a la cara inferior de la traviesa (1), entre las dos chimeneas (3-3'), con la colaboración de clavos (9) y de una forma provisional, ya que su definitiva fijación va a venir determinada por el propio apriete de la mordaza.
A los extremos de la cara inferior (8) de la mordaza se unen articuladamente, a través de respectivos ejes (10) , las citadas ramas laterales (7) , constitutivas de la mordaza propiamente dicha, que por su extremidad superior se rematan en sectores extremos y acodados (11- 11'), destinados a presionar sobre la cara superior del patín (5) del carril (2) , pudiendo las ramas laterales (7-7') de la mordaza ser simétricas, cuando el carril adopta una posición perfectamente vertical, o ser asimétricas, como en el ejemplo representado en la figura número 1, cuando se trata de días donde la posición del carril (2) es inclinada.
En cualquier caso, el cierre de la mordaza sobre el patín (5) del carril (2) , presionándolo contra la traviesa (1) , se lleva a cabo con la colaboración de una pareja de cuñas (12-12'), acoplables a presión en el seno de las respectivas chimeneas (3-3'), a cuyo efecto estas últimas cuentan con planos inclinados (13-13') sobre los que se produce el efecto de acuñamiento que va a dar lugar a una deformación elástica del conjunto de cada rama lateral de la mordaza, tal y como se observa especialmente en el detalle de la figura número 1, donde en trazo continuo se ha representado la posición inicial de la mordaza previa al apriete, y en trazo discontinuo la posición definitiva, tras el apriete debido al acuña-
miento .
Aunque las cuñas (12) pueden ser de cualquier tipo, se ha previsto que, tal y como se ha representado en la figura número 2, dichas cuñas (12) presenten una amplia ranura vertical y media, en la que juega un trinquete (14) montado de forma basculante a través de su extremidad inferior, y mediante el pasador (15) sobre la propia cuña (12) , tendiendo dicho trinquete (14) a ser permanente proyectado hacia afuera por medio de un muelle o resorte (16) , alojado también en el seno de la citada ranura, y colaborando con el trinquete (14) un diente
(17) perteneciente a la mordaza (7) .
De acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la invención y tal como se muestra en la figura número 2, el citado diente (17), no se sitúa directamente sobre la mordaza (7) , sino sobre una pieza auxiliar (18) , fijada por atornillamiento (19) a la mordaza (7) y que además el citado diente (17) y a ambos lados del mismo, incorpora una pareja de botones o tetones redondeados (20) , a través de los que se establece contacto puntual entre la cuña (12) y la mordaza (7) , y a través de los que se transmite la presión de la primera a la segunda.
Para asegurar un perfecto guiado de las cuñas (12) durante la maniobra de acuñamiento, que preferentemente debe ser simultanea sobre ambas cuñas (12-12'), se ha previsto que cada una de ellas incorpore en sus caras laterales nervios de guiado (21) que recorren vertical- mente ranuras que van conformando sobre las propias paredes de la traviesa (1) , en el avance de la cuña.
Además sobre la cara externa de dichas cuñas
(12-12'), se establecen también nervios (21'), longitudinales, de sección progresivamente decreciente en sentido descendente, que se clavan también sobre la cara correspondiente de la chimenea (3) de la traviesa (1) .
Los dientes del trinquete (14) y el diente complementario (17) , están adecuadamente configurados para facilitar el salto de uno sobre otro en el normal movimiento de avance de la cuña, y este efecto de acúñamiento se mantiene invariable a lo largo del tiempo, por cuanto que resulta absolutamente imposible un desacoplamiento accidental del trinquete, ya que para tal desacoplamiento sería necesario vencer la tensión del resorte (16) , para lo que se ha previsto sea necesaria una fuerza del orden de 200 Kg., con el objeto complementario de evitar que la cuña pueda ser robada, con herramientas normales, al ofrecer un alto grado de dificultad al respecto.
Solo resta señalar por último, que la tuerca
(22) del tornillo (19) de fijación de la pieza auxiliar (18) a la mordaza (7) , actúa simultáneamente como tope en el caso muy poco probable de que las fuerzas transversales sobre el carril (2) sean tan elevadas, que los esfuerzos de apretado de las mordazas no lleguen a ser suficientes para mantener el contacto del patín del carril sobre la placa de caucho, contrarrestando y superando los momentos ocasionados .
Siguiendo las figuras números 5, 5 A, 5 B, 6,
7, 8 y 8 A, y especialmente siguiendo la figura número 1, puede observarse como el mecanismo de fijación de carriles para vías férreas sobre traviesas de madera, parte del establecimiento sobre la traviesa (31) y en corres- pondencia con la zona de asientamiento del carril (32) ,
de una pareja de chimeneas (33-33'), que marcan la zona de la traviesa sobre la que se ha de asentar el patín
(34) del carril, con interposición de una placa de caucho
(35) .
Estas chimeneas (33-33'), están adecuadamente dimensionadas para permitir la introducción, desde la cara superior de la traviesa (31) de las ramas laterales (38-38') e inferiores (39-39'), de una mordaza (37) que en el extremo (40-40') de su rama inferior, se articula en el respectivo extremo de una placa de acero (36) , clavada a la cara inferior de la traviesa, entre las dos chimeneas (33-33').
El giro de cada mordaza alrededor del eje de giro (40) , situado en el extremo de su rama inferior, origina que la extremidad de su rama superior (41) , se desplace por la cara superior del patín (34) del carril (32) , y en consecuencia, al deformarse elásticamente la mordaza, se provoca la presión del carril (32) sobre la traviesa (31) debido a las reacciones elásticas de los extremos inferior (40) y superior (41) de la mordaza (37) .
El cierre de las mordazas (37) sobre el patín
(34) del carril (32) , se lleva a cabo por el empuje de una pareja de cuñas (42-42'), que son forzadas a introducirse en las respectivas chimeneas (33-33'), a cuyo efecto estas últimas están dotadas de planos inclinados (43-43'), sobre los que se produce el deslizamiento del dorso de las cuñas (42-42'), cuya parte frontal (44-44') avanza, empujando con sus paredes laterales, a los tetones (45-45') incorporados al alma de la mordaza (37), la cual, al avanzar, se deforma elásticamente en su conjunto, tal y como se observa especialmente en el
detalle de la figura 5 A, con el trazo continuo se ha representado la posición inicial de la mordaza (37) previa al apriete (con su extremo superior apoyado en M) , y en trazo discontinuo la posición definitiva, tras el apriete ocasionado por acuñamiento (con el extremo apoyado en N) .
Tal y como se ha representado en la figura número 8, las cuñas (42) son huecas y presentan un alojamiento central en el que juega un trinquete (46) , montado con eje de giro (47) en su extremidad inferior, el cual rota en el interior de holgadas perforaciones practicadas en las caras laterales de las cuñas (42) , siendo empujado dicho trinquete permanentemente hacia afuera por la acción de un fuerte muelle o resorte (52) , anclado por su extremo frontal en el trinquete y, por el dorsal, en la superficie interior de la pared dorsal de la cuña hueca (42) .
Bajo el efecto de la presión del resorte o muelle (52) , el diente (51) correspondiente al trinquete (46) , queda aplicado, sujetándose mutuamente contra la cuña (48) perteneciente a la mordaza (7) .
A Ambos lados de la cuña (48) , y a un centímetro por debajo, se incorporan a la mordaza (37) una pareja de tetones cilindricos de eje horizontal (45) , que sirven para localizar puntualmente, con precisión, la actuación sobre la mordaza (37) de la fuerza de empuje, causada por la penetración de la cuña (42) .
Para asegurar un perfecto guiado de las cuñas (42) durante la maniobra de acuñamiento, que preferentemente debe ser simultanea sobre ambas cuñas (42-42'), se preven ranuras de guiado (49) , al exterior de sus caras
laterales, que las recorren verticalmente para lograr la penetración vertical de la cuña (42-42').
Además, a lo largo de la cara dorsal de las cuñas (42-42'), se establecen también pequeños nervios (50) longitudinales y de sección progresivamente decreciente en sentido descendente, que se clavan sobre la cara inclinada (43) de la chimenea (33) de la traviesa (31) , creando en ella pequeñas incisiones que ayudarán a su guiado durante la inserción de las cuñas.
Los dientes (51) del trinquete y la cuña (48) correspondiente en la mordaza (37) , se configuran adecuadamente para que el salto de uno sobre otra resulte facilitado en el normal movimiento de avance de la cuña
(42-42'), y que, en cambio, el efecto de acuñamiento se mantenga invariable a lo largo del tiempo, resultando imposible el desacoplamiento accidental del trinquete
(46) , puesto que para producirse sería necesario vencer, deliberadamente, la elevada fuerza del resorte (52) , para lo cual se ha previsto que sea necesaria una fuerza de 100 kilos a 150 kilos, con el objeto complementario que las piezas del sistema no puedan ser robadas con herramientas normales, al ofrecer un alto grado de dificultad al respecto, puesto que, también, se dispone el cierre superior (53) de la cuña (42-42'), y el único acceso para el desbloqueo del trinquete queda reducido a un estrecho agujero (54), practicado a través del elemento de cierre frontal superior (55) de la cuña (42) o (42').
Solo resta señalar, por último, que para el caso muy poco probable de que las fuerzas de vuelco originen momentos que superen los estabilizadores debidos al peso de los trenes y a las presiones de las mordazas (37) , la mordaza (37) del lado interior de la vía, se
dispone, en su rama superior, con un quiebro que, rebajando su esquina con la rama vertical, actúa a modo de tope que sujeta el carril (32) , que eventualmente tiende a girar hacia el exterior.
Con el mecanismo de la invención, y como ya se ha apuntado con anterioridad, se consiguen una serie de ventajas frente a los sistemas convencionales de fijación a las traviesas de madera (31) , que se centran fundamen- talmente en los siguientes aspectos. A saber:
- Mantenimiento del apriete carril contra la traviesa, con el paso del tiempo y, en el caso raro en que se redujese un poco, gran facilidad para su recupera- ción.
- Reducción drástica de los gastos de conservación de la vía: por un lado, debido a la eliminación de la necesidad de sustitución de traviesas inutilizadas por la agresión de la fijación; por otra parte, en base a los ahorros en la sustitución de materiales de las fijaciones; en tercer lugar, por la supresión de la necesidad de operaciones de corrección (mediante los denominados repretados) del aflojamiento de la clavazón y, final en- te, por la posible supresión de juntas, ya que el aumento de la presión carril-traviesa y la garantía de su permanencia, crea condiciones para permitir, en casos, la constitución de vías sin juntas.
- Posibilidad de uso de la traviesa de madera, asequible en la gran mayoría de los países, en condiciones de una muy notable economía y reducción de gastos necesarios para la conservación de la guía.
- Posibilidad de establecimiento y utilización
económica de líneas de ferrocarril en países con situaciones tecnológicas no muy avanzadas.
- Una gran facilidad para la corrección del ancho de vía, e incluso de la alineación de la vía (que, de todos modos, no deberán alterarse más que por la deformabilidad del lecho del balasto) .
Mayor flexibilidad del emparrillado con traviesas de madera y, por tanto, mayor comodidad de marcha, para el caso de vías no muy bien conservadas.
- Aislamiento eléctrico total entre carriles, sin perturbaciones, ni necesidad de precauciones adicio- nales para evitarlas, de los circuitos de vía.
- Economía de los materiales utilizados: por la prolongada vida de las piezas de la invención y por la posibilidad de utilización de traviesas de madera de segundo uso y de balastos de más bajo precio.
- Una gran sencillez de las operaciones de instalación del emparrillado de la vía, con utilización de elementos de fácil aplicación.
Claims
1.- Mecanismo de fijación de carriles para vías férreas sobre traviesas de madera, caracterizado por estar constituido a partir de una mordaza elástica y acuñada, en la que participa una rama inferior (8) destinada a fijarse a la cara inferior de la traviesa (1) , a la que se unen articuladamente dos ramas laterales (7-7'), constitutivas de la mordaza propiamente dicha, que atraviesan la traviesa (1) por chimeneas (3-3'), que enmarcan a la zona de dicha traviesa (1) prevista para la implantación del carril (2) , rematándose dichas mordazas (7-7') en sectores extremos y acodados (11-11'), destinados a adaptarse sobre la cara superior del patín (5) del carril (2) , y a presionar sobre la misma por efecto de cuñas (12-12'), que penetran a presión en el seno de las respectivas chimeneas (3-3'), forzando a los citados sectores extremos (11-11') de la mordaza a deslizarse a lo largo de la cara superior del patín del carril como consecuencia de la deformación elástica de la mordaza.
2.- Mecanismo de fijación de carriles para vías férreas sobre traviesas de madera, según la primera reivindicación, caracterizado porque las ramas laterales y abatibles (7-7') de la mordaza son simétricas o asimétricas, en función de que el carril (2) adopte una posición vertical o inclinada, por ausencia o existencia de una inclinación del carril (2) respecto a la traviesa.
3.- Mecanismo de fijación de carriles para vías férreas sobre traviesas de madera, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque cada cuña (12) cuenta con un trinquete (14) en su cara de acoplamiento a la rama lateral y correspondiente (7) de la mordaza, con el que colabora un diente (17) solidarizado a dicha
mordaza, de manera que el trinquete (14) y el diente (17) , permiten el avance de la cuña (12) en sentido de penetración en el seno de la correspondiente chimenea (3), imposibilitando su desacoplamiento accidental.
4.- Mecanismo de fijación de carriles para vías férreas sobre traviesas de madera, según la tercera reivindicación, caracterizado porque el trinquete (14) está montado basculantemente, con la colaboración de un eje transversal (15) , en el seno de una ranura de la cuña (12) , y en contra de la tensión de un robusto muelle o resorte (16) , que tiende a proyectar a dicho trinquete (14) con el diente de enclavamiento (17) .
5.- Mecanismo de fijación de carriles para vías férreas sobre traviesas de madera, según la tercera y cuarta reivindicación, caracterizado porque el diente de retención o enclavamiento (17) , se establece en una pieza auxiliar (18) , fijada por atornillamiento a la mordaza (7) , incorporando la pieza auxiliar (18) una pareja de botones o tetones redondeados (20) , que enmarcan al diente de enclavamiento o retención (17) , y sobre los que se transmite la presión de la cuña (12) a la mordaza (7) .
6.- Mecanismo de fijación de carriles para vías férreas sobre traviesas de madera, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque cada cuña (12) incorpora al exterior de sus paredes laterales nervios (21) en funciones de guías verticales para el desliza- miento por ellas de las ramas de un útil de golpeo, para la penetración de las cuñas (12-12'), a la vez que sobre su cara externa y oblicua, incorporan también nervios (21) , de sección decreciente en sentido descendente, que a su vez configuran ranuras de guiado sobre la cara externa de la chimenea (3) de la traviesa (1) .
7.- Mecanismo de fijación de carriles para vías férreas sobre traviesas de madera, según la quinta reivindicación, caracterizado porque el tornillo de fijación (19) de la pieza auxiliar (18) a la mordaza (7) , se remata inferiormente en una tuerca (22) que, además de como medio de fijación, actúa como tope para el patín (5) del carril (2) ante posibles sobreesfuerzos transversales sufridos por el mismo.
8.- Mecanismo de fijación de carriles para vías férreas sobre traviesas de madera, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque en una segunda realización, las ramas laterales (38-38') de la mordaza (37) , se unen articuladamente a su rama media (36) con carácter amovible, a través de nervios y acanaladuras complementarias (40) en sus extremos, que permiten un fácil desacoplamiento de las citadas ramas laterales (38) a la rama media (36) , y los nervios que giran dentro de ellas en los extremos de las ramas laterales de la mordaza (37) , disponiéndose en hueco la zona central de los extremos de la placa (36) , para servir de alojamiento a los respectivos resaltes del nervio extremo (40) de las ramas laterales (38) , con el fin de inmovilizar el conjunto en sentido longitudinal a la vía, cuando aparez- can solicitaciones que actúen en esa dirección.
9.- Mecanismo de fijación de carriles para vías férreas sobre traviesas de madera, según la octava reivindicación, caracterizado porque las cuñas (42) incorporan en su extremidad superior un rebaje escalonado, determinante de una drástica reducción de la superficie de golpe, cuyo centro queda situado, aproximadamente, en la proyección vertical sobre ella del centro de gravedad del conjunto de la cuña (32) .
10.- Mecanismo de fijación de carriles para vías férreas sobre traviesas de madera, según las reivindicaciones octava y novena, caracterizado porque cada lado de la cuña (42) adopta una configuración acanalada, incorporándose en sus caras laterales sendas embuticiones (49) en funciones de guías de la dirección del golpeo, de modo que las cuñas (42) penetren exactamente verticales y exactamente perpendiculares al carril, habiéndose previsto, también, la disposición de elementos de cierre laterales y superiores (53) y (55) , que ocultan, protegiéndolos, los mecanismos anteriores.
11.- Mecanismo de fijación de carriles para vías férreas sobre traviesas de madera, según las reivin- dicaciones octava, novena y décima, caracterizado porque la rama lateral interna (38') de la mordaza (37), presenta en su sector superior libre e interiormente acodado (41') una inflexión obtusa que aproxima su extremidad libre al patín (34) del carril (32) .
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